Японские технологические гиганты Сanon и Nikon давно пробовали свои силы в производстве традиционных DUV (глубокий ультрафиолет) литографов для печатания микрочипов. Правда, снискать лавры мировых лидеров японцам так и не удалось. Но как бы там ни было, японские производители многие годы являлись по сути единственной реальной альтернативой мировому лидеру в оборудовании для производства микрочипов, голландскому ASML.
Надо сказать, что это совсем неудивительно: если у японских компаний хорошо получается с оптикой, фотоаппаратами и принтерами, то почему бы не попробовать свои силы в разработке и производстве «принтеров для микрочипов», коими, собственно, и являются фотолитографы. Вопрос был в том, что DUV-технология не позволяет производить чипы по технологии 5 нанометров и ниже, то есть самые передовые и, соответственно, самые прибыльные. Число нанометров характеризует размер элементов микрочипа и расстояния между ними. Чем оно меньше, тем больше транзисторов может поместиться на чипе, и тем он по итогу производительнее.
Для производства самых передовых чипов ASML внедрила технологию EUV (экстремальный ультрафиолет), в которой она является монополистом. Следует отметить, что в своё время российские учёные активно содействовали голландской компании в её разработке. Да и сейчас эта технология у нас, в России, продолжает развиваться: созданием отечественного EUV литографа активно занимаются учёные из нижегородского Института физики микроструктур РАН.
Разработчики из Сanon не стремились просто догнать ASML: ещё в 2004 году они начали разработку своей технологии наноимпринтной литографии (NIL, nanoimprint lithography). Традиционные фотолитографы используют ультрафиолетовый свет: рисунок микросхемы переносится его проецированием на кремниевую пластину, покрытую светочувствительным материалом — фоторезистом. В случае использования наноимпринтной литографии, передача рисунка микросхемы осуществляется оттиском маски на кремниевую пластину, покрытую фоторезистом. После фоторезист отверждается ультрафиолетом, и маска удаляется.
С наноимпринтом у Canon всё получилось, так что эта компания уже много лет выпускает такое оборудование, возможности которого, впрочем, были весьма далеки от современных EUV литографов. Однако 13 октября 2023 года Canon объявила о выпуске новейшего оборудования для производства полупроводников методом наноимпринта: модели FPA-1200NZ2C, способного производить чипы с межузловым расстоянием 5 нм. Также декларируется возможность дальнейшего совершенствования технологии изготовления масок с целью достичь уровня 2 нм. Такие характеристики ранее были способны обеспечить исключительно EUV литографы. Наконец появилось оборудование, способное бросить вызов ASML.
Достижения Canon могут послужить хорошим примером и для наших отечественных разработчиков оборудования. Сделать прорывное открытие, создать оригинальную технологию — выглядит привлекательнее, чем просто пытаться догнать лидера, ушедшего на десятилетия вперёд.